JP2020510472A - Quantum information processing system - Google Patents

Quantum information processing system Download PDF

Info

Publication number
JP2020510472A
JP2020510472A JP2019546371A JP2019546371A JP2020510472A JP 2020510472 A JP2020510472 A JP 2020510472A JP 2019546371 A JP2019546371 A JP 2019546371A JP 2019546371 A JP2019546371 A JP 2019546371A JP 2020510472 A JP2020510472 A JP 2020510472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cardiovascular graft
cardiovascular
graft
wall
graft according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019546371A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6972152B2 (en
Inventor
バーク、ルーク・デイビッド
コックス、マーティン・アントニウス・ヨハネス
セレロ、オレリー
Original Assignee
ゼルティス ベーフェー
ゼルティス ベーフェー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ゼルティス ベーフェー, ゼルティス ベーフェー filed Critical ゼルティス ベーフェー
Publication of JP2020510472A publication Critical patent/JP2020510472A/en
Priority to JP2021175279A priority Critical patent/JP7222049B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6972152B2 publication Critical patent/JP6972152B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0077Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/0005Use of materials characterised by their function or physical properties
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A61F2/06Blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/18Macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/146Porous materials, e.g. foams or sponges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/148Materials at least partially resorbable by the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/0005Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L33/0047Enzymes, e.g. urokinase, streptokinase
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/0005Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L33/007Porous materials, e.g. foams or sponges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/06Use of macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3653Interfaces between patient blood circulation and extra-corporal blood circuit
    • A61M1/3655Arterio-venous shunts or fistulae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0077Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
    • A61F2002/0081Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth directly machined on the prosthetic surface, e.g. holes, grooves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0077Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth
    • A61F2002/009Special surfaces of prostheses, e.g. for improving ingrowth for hindering or preventing attachment of biological tissue
    • A61F2002/0091Having cellular growth inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0004Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2240/00Manufacturing or designing of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2240/001Designing or manufacturing processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0058Additional features; Implant or prostheses properties not otherwise provided for
    • A61F2250/0067Means for introducing or releasing pharmaceutical products into the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/42Anti-thrombotic agents, anticoagulants, anti-platelet agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/432Inhibitors, antagonists

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

血栓形成性が大幅に低下した心血管移植片が提供される。前記心血管移植片は、直径の大きい繊維を含む超分子ポリマーから作られた電界紡糸不織布メッシュである。前記心血管移植片は、人体への血管移植片として実現され、血管バイパス/再構築、または透析処置、および小径血管の他の障害の処置のための静脈アクセスの反復を可能にする。【選択図】図6Provided is a cardiovascular graft with greatly reduced thrombogenicity. The cardiovascular graft is an electrospun nonwoven mesh made from a supramolecular polymer containing large diameter fibers. The cardiovascular graft is realized as a vascular graft into the human body and allows repeated venous access for vascular bypass / reconstruction, or dialysis treatment, and treatment of other disorders of small diameter vessels. [Selection diagram] Fig. 6

Description

本発明は、血栓形成効果を抑制するための電界紡糸コーティング、移植片または材料に関する。   The present invention relates to electrospun coatings, implants or materials for inhibiting the effect of thrombus formation.

管径が6mm以下の血管が関与する血管疾患は、臨床的介入が必要な疾患症例の大部分を占めている。これらの多くの場合、好ましい介入は、患者の別の場所から採取した自家血管または合成血管移植片を利用した血管再建またはバイパス手術である。このような合成移植片は、さまざまな寸法と構成を有するものとして入手でき、一般に、織布または樹枝状のアセンブリとされた、ポリ(テトラフルオロエチレン)(PTFE)やポリ(エーテルテレフタレート)(PET)などの医療用ポリマーの小セットを有する。   Vascular diseases involving blood vessels with a tube diameter of 6 mm or less account for the majority of disease cases requiring clinical intervention. In many of these cases, the preferred intervention is vascular reconstruction or bypass surgery utilizing autologous or synthetic vascular grafts taken from another location in the patient. Such synthetic implants are available in a variety of sizes and configurations, and are generally woven or dendritic assemblies of poly (tetrafluoroethylene) (PTFE) or poly (ether terephthalate) (PET). ) Has a small set of medical polymers.

臨床環境で主に観察される合成血管移植片の障害の形態は、移植片の血流と減少と血栓症につながる静脈(流出)吻合部の進行性内膜過形成である。これは、循環血液と接触する移植材料の異物血栓形成性とともに、移植片と天然血管の間の接続、移植片材料と自然組織の機械的特性(追従性など)の不一致に起因する流れの摂動によって引き起こされると考えられている。しかし、血栓症の正確なメカニズムは、現在でもこの分野の研究の主要な焦点のままである。   The predominant form of synthetic vascular graft failure observed in the clinical setting is a progressive intimal hyperplasia of the venous (outflow) anastomosis leading to graft blood flow and reduction and thrombosis. This is due to the foreign body thrombogenicity of the graft material in contact with the circulating blood, as well as the perturbation of flow due to the mismatch between the graft and the natural vessel, and the mechanical properties (eg, conformability) of the graft material and natural tissue It is believed to be caused by: However, the exact mechanism of thrombosis remains a major focus of research in this area today.

止血には、損傷した組織または血管からの出血を止める無数の生物学的プロセスが含まれる。止血の主なメカニズムは、血小板としても知られている循環血小板の活性化と付着である。組織への損傷から数秒以内に、放出されたタンパク質は血小板を「活性化」させ、その表面に付着構造を発現させ、損傷部位に結合し、さらなる血液損失を防ぐ「プラグ」を形成し始める。さらに、活性化された血小板は、カスケード効果でさらに循環する血小板を補充および活性化するためのさらなる化学シグナルを放出し、これらの血小板は損傷部位または他の活性化血小板のいずれかに結合する。   Hemostasis involves a myriad of biological processes that stop bleeding from damaged tissue or blood vessels. The main mechanism of hemostasis is the activation and adhesion of circulating platelets, also known as platelets. Within seconds of tissue damage, the released proteins “activate” the platelets, develop an adherent structure on their surface, and begin to form “plugs” that bind to the site of injury and prevent further blood loss. In addition, activated platelets emit additional chemical signals to recruit and activate further circulating platelets in a cascade effect, and these platelets bind either to the site of injury or other activated platelets.

血管内血栓は、止血プロセスの病理学的障害から生じる。多くの場合、乱流、異物と循環血小板との相互作用、損傷した血管壁からのシグナル伝達タンパク質の放出などにより、血管内で血小板の活性化、付着、凝集が起こる。これらの血小板が活性化されると、さらに成長する血栓に付着する循環血小板がさらに活性化されるため、血管の閉塞が発生し、血流が制限または完全に止められる。これらの条件は、通常600mL/分未満の低体積流量の血管で悪化する。これが起こるのは、成長中の血栓の近くに長時間にわたって残っている循環血小板、および流動の低下による付着血小板のせん断応力の低減により、活性化血小板が除去される可能性が低下するためである。   Intravascular thrombi result from pathological disorders of the hemostatic process. In many cases, platelets are activated, adhered, and aggregated in blood vessels due to turbulence, foreign body interaction with circulating platelets, release of signaling proteins from damaged vessel walls, and the like. When these platelets are activated, the circulating platelets that attach to the further growing thrombus are further activated, resulting in occlusion of the blood vessels, restricting or completely stopping blood flow. These conditions are exacerbated in low volume flow vessels, typically less than 600 mL / min. This occurs because circulating platelets that remain for long periods of time near growing thrombi, and reduced shear stress on adherent platelets due to reduced flow reduce the likelihood of activated platelets being removed. .

米国特許出願公開第2010/0280594号明細書US Patent Application Publication No. 2010/0280594 国際公開第2014/185779号International Publication No. WO 2014/185779

Dobrovolskaia et al, 2012 Nanoparticle size and surface charge determine effects of PAMAM dendrimers on human platelets in vitro. Molecular pharmaceutics. 2012;9(3): 382-393. doi:10.1021/mp200463eDobrovolskaia et al, 2012 Nanoparticle size and surface charge determine effects of PAMAM dendrimers on human platelets in vitro. Molecular pharmaceutics. 2012; 9 (3): 382-393.doi: 10.1021 / mp200463e

本発明は、血栓形成性が非常に低下した血管移植片を提供することにより、当分野の技術に進歩をもたらす。   The present invention advances the art by providing vascular grafts with greatly reduced thrombogenicity.

血栓形成作用を低減するための心血管移植片が、冠動脈バイパス移植片または透析アクセス用の動静脈移植片などの用途のために提供される。心臓血管移植片は、柔らかいブロックと共有結合した硬いブロックを有する超分子化合物の繊維状ネットワークで作られた内壁を備えた管状構造を含む。前記硬いブロックは、2−ウレイド−4[1H]−ピリミジノン(UPy)化合物を含む。前記硬いブロックは、前記UPy化合物に対して1〜5の範囲、より好ましくは1.5〜3の範囲の鎖延長部を含み得る。前記柔らかいブロックは、生分解性ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ(オルト)エステル、ポリホスホエステル、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンフマレート、またはこれらの任意の組み合わせを含む。前記柔らかいブロックの分子量の範囲は、500〜3000Daである。   Cardiovascular grafts for reducing thrombogenic effects are provided for applications such as coronary artery bypass grafts or arteriovenous grafts for dialysis access. Cardiovascular grafts include a tubular structure with an inner wall made of a fibrous network of supramolecular compounds having a hard block covalently bonded to a soft block. The hard block comprises a 2-ureido-4 [1H] -pyrimidinone (UPy) compound. The hard block may comprise a chain extension in the range of 1 to 5, more preferably 1.5 to 3, relative to the UPy compound. The soft block comprises a biodegradable polyester, polyurethane, polycarbonate, poly (ortho) ester, polyphosphoester, polyanhydride, polyphosphazene, polyhydroxyalkanoate, polyvinyl alcohol, polypropylene fumarate, or any combination thereof. Including. The molecular weight range of the soft block is 500-3000 Da.

前記繊維状ネットワークは、平均繊維径が1〜10μmの繊維を有する生体吸収性の電界紡糸不織繊維ネットワークである。前記管状構造は、2〜8mmの内径と、200〜900μmの壁厚を有する。   The fibrous network is a bioabsorbable electrospun nonwoven fiber network having fibers having an average fiber diameter of 1 to 10 μm. The tubular structure has an inner diameter of 2-8 mm and a wall thickness of 200-900 μm.

前記実施形態の別の変形形態では、前記内壁は細孔を有し、前記内壁の平均有孔度が50〜80%であり、前記細孔の平均細孔径は5〜8μmである   In another variation of the embodiment, the inner wall has pores, the average porosity of the inner wall is 50-80%, and the average pore diameter of the pores is 5-8 μm.

前記実施形態のさらに別の変形携帯では、前記管状構造の内径は3〜6mmで、前記管状構造の壁厚は200〜800μmである。   In still another variant of the embodiment, the inner diameter of the tubular structure is 3-6 mm and the wall thickness of the tubular structure is 200-800 μm.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記管状構造の内径は4〜8mmで、前記管状構造の壁厚は300〜900μmである。   In yet another variation of the above embodiment, the inner diameter of the tubular structure is 4-8 mm and the wall thickness of the tubular structure is 300-900 μm.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記管状構造の内径は5mm以下である。   In still another variation of the above embodiment, the inner diameter of the tubular structure is no more than 5 mm.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記繊維の平均繊維径が、4〜8μmである。   In still another variation of the above embodiment, the fibers have an average fiber diameter of 4-8 μm.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記繊維の平均繊維径が、4〜6μmである。   In yet another variation of the above embodiment, the fibers have an average fiber diameter of 4-6 μm.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記内壁は疎水性であり、前記内壁の水接触角は110〜140度である。   In yet another variation of the above embodiment, the inner wall is hydrophobic and the inner wall has a water contact angle of 110-140 degrees.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記管状構造は、前記心血管移植片の崩壊を防ぐ耐性を提供するための編組構造、ポリマーストランド、化合物、またはこれらの組み合わせによって補強された外壁を有する。   In yet another variation of the above embodiment, the tubular structure has an outer wall reinforced with a braided structure, polymer strand, compound, or a combination thereof to provide resistance to prevent collapse of the cardiovascular graft. .

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記心血管移植片は、αIIbβ3阻害剤をさらに含み得る。   In yet another variation of the above embodiment, the cardiovascular graft may further include an αIIbβ3 inhibitor.

前記実施形態のさらに別の変形形態では、前記心血管移植片の移植は、αIIbβ3阻害剤の投与と組み合わせて行われ得る。   In yet another variation of the above embodiment, implantation of the cardiovascular graft may be performed in combination with administration of an αIIbβ3 inhibitor.

図1A〜図1Cは、PTFE不織布と比較した、本発明の例示的実施形態による超分子ポリマー(SP)ミクロン(μm)およびサブミクロン電界紡糸繊維上の血小板付着および活性化のSEM画像(倍率10,000倍)を示す。図1Aは、平均直径4〜6μmのSP電界紡糸繊維での血小板の付着と広がりの様子を高倍率画像を示す。図1Bは、平均直径が1μm未満のSP電界紡糸繊維の血小板の付着と広がりの様子を高倍率画像で示す。図1Cは、平均直径が1μm未満の不織布PTFE繊維での血小板の付着と広がりの様子を高倍率画像で示す。1A-1C are SEM images of platelet adhesion and activation on supramolecular polymer (SP) micron (μm) and submicron electrospun fibers according to an exemplary embodiment of the invention compared to a PTFE nonwoven fabric (magnification 10 ×). 2,000 times). FIG. 1A shows a high magnification image of platelet adhesion and spread on SP electrospun fibers having an average diameter of 4 to 6 μm. FIG. 1B shows a high magnification image of platelet adhesion and spread of SP electrospun fibers having an average diameter of less than 1 μm. FIG. 1C shows a high magnification image of platelet adhesion and spread on nonwoven PTFE fibers having an average diameter of less than 1 μm. 図2A〜図2Cは、PTFE不織布と比較した、本発明の例示的実施形態による、SPミクロン繊維およびサブミクロン繊維上に広がる血小板を示す。図2Aは、平均直径が4〜6μmのSP電界紡糸繊維での血小板拡散挙動の低倍率画像を示す。図2Bは、平均直径が1μm未満のSP電界紡糸繊維での血小板拡散挙動の低倍率画像を示す。図2Cは、平均直径が1μm未満の不織布PTFE繊維の血小板拡散挙動の低倍率画像を示す。2A-2C show platelets spreading on SP micron fibers and sub-micron fibers according to an exemplary embodiment of the present invention, as compared to a PTFE nonwoven. FIG. 2A shows a low magnification image of platelet diffusion behavior with SP electrospun fibers having an average diameter of 4-6 μm. FIG. 2B shows a low magnification image of platelet diffusion behavior with SP electrospun fibers having an average diameter of less than 1 μm. FIG. 2C shows a low magnification image of the platelet diffusion behavior of nonwoven PTFE fibers having an average diameter of less than 1 μm. 図3A〜図3Cは、本発明の例示的実施形態による、血液灌流後の試験材料の表面多孔度の分析方法を示す。各画像は、(図3A):元のSEM画像、(図3B):図3Aから切り抜きされ強調されたコントラスト画像、(図3C):図3Bから生成されたバイナリ画像であり、ImageJ(商標)ソフトウェアで自動閾値処理を行って、図3Cから絶対黒/白ピクセルとして27.35%の全体有孔度を得た。3A-3C illustrate a method for analyzing the surface porosity of a test material after blood perfusion, according to an exemplary embodiment of the present invention. Each image is (FIG. 3A): the original SEM image, (FIG. 3B): a contrast image cut out and enhanced from FIG. 3A, (FIG. 3C): a binary image generated from FIG. 3B, and ImageJ ™. Automatic thresholding was performed by software to give a total porosity of 27.35% as absolute black / white pixels from FIG. 3C. 図4は、本発明の例示的実施形態による、血小板凝集/拡散による血液灌流後の試験材料についてSEM下で観察される有孔度の低下を、初期有孔度のパーセンテージとして示した図である。FIG. 4 shows the decrease in porosity observed under SEM for test material after blood perfusion by platelet aggregation / diffusion as a percentage of initial porosity, according to an exemplary embodiment of the present invention. . 図5は、本発明の例示的な実施形態による、試験表面からの灌流血液中の活性化αIIbβ3の検出を示す。FIG. 5 shows the detection of activated αIIbβ3 in perfused blood from a test surface, according to an exemplary embodiment of the present invention. 図6は、本発明の例示的な実施形態による、電界紡糸されたSP材料およびPTFE不織布材料への血小板付着を、アブシキシマブの添加ありの場合と添加なしの場合で、複数の倍率でのSEM画像を示す。FIG. 6 shows SEM images at multiple magnifications of platelet adhesion to electrospun SP and PTFE nonwoven materials with and without abciximab, according to an exemplary embodiment of the present invention. Is shown. 図7A〜図7Cは、本発明の例示的実施形態による、ヘパリンを投与した動物(図7A)、ヘパリンおよびアスピリン(商標)を投与した動物(図7B)、およびヘパリン、アスピリン(商標)およびプラビックス(商標)を投与した動物(図7C)に移植して得たサンプルのSEM画像拡大図(250倍)を示す。7A-7C show animals receiving heparin (FIG. 7A), animals receiving heparin and Aspirin ™ (FIG. 7B), and heparin, Aspirin ™ and Plavix, according to exemplary embodiments of the present invention. FIG. 7 shows an enlarged SEM image (250 ×) of a sample obtained by transplantation into an animal (FIG. 7C) to which (trademark) was administered. 図8Aは、本発明の例示的な実施形態に従って、6ヶ月間移植した後の6mmの頸動脈介在移植片の血管造影を示し、矢印は遠位部(上)および近位部(下)吻合を示す。FIG. 8A shows an angiogram of a 6 mm carotid intervening graft after 6 months of implantation, with arrows indicating distal (upper) and proximal (lower) anastomosis, according to an exemplary embodiment of the present invention. Is shown. 図8Bは、発明の例示的な実施形態に従って、6ヶ月間移植した後の6mmの頸動脈介在移植片の血管造影を示し、矢印は遠位部(上)および近位部(下)吻合を示す。FIG. 8B shows an angiogram of a 6 mm carotid intervening graft after 6 months of implantation, with arrows indicating distal (upper) and proximal (lower) anastomosis, according to an exemplary embodiment of the invention. Show. 図8Cは、発明の例示的な実施形態に従って、6ヶ月間移植した後の7mmの頸動脈介在移植片の血管造影を示し、矢印は遠位部(上)および近位部(下)吻合を示す。FIG. 8C shows an angiogram of a 7 mm carotid intervening graft after 6 months of implantation, with arrows indicating distal (upper) and proximal (lower) anastomosis, according to an exemplary embodiment of the invention. Show. 図9は、本発明の例示的実施形態による、36週間移植した6mmおよび7mmの頸動脈介在移植片について、遠位吻合の直前に測定された移植片の内径を示す。FIG. 9 shows the inner diameter of the graft measured immediately before distal anastomosis for 6 mm and 7 mm carotid intervened grafts implanted for 36 weeks, according to an exemplary embodiment of the present invention. 図10は、本発明の例示的実施形態による小径移植片における細孔径に対する漸増注入量のデータを示し、細孔の大部分の細孔径が5〜10μmの範囲にあることを示している。本発明による心臓血管移植片の平均細孔径は、肺動脈弁で観察される、すなわち望ましい大きさとは異なる。FIG. 10 shows data of increasing injection volume versus pore size in a small diameter implant according to an exemplary embodiment of the present invention, showing that the majority of the pores have a pore size in the range of 5-10 μm. The average pore size of the cardiovascular graft according to the present invention is different from that observed, ie, desired, at the pulmonary valve. 図11は、例示的実施形態による繊維の整列によって耐疲労性を増加できることを示す図であり、耐疲労性は、ISO 5840にそった大動脈条件下での超分子ポリマーバルブの加速摩耗テスター(AWT)における故障までのサイクル数として表される。FIG. 11 illustrates that alignment of fibers according to an exemplary embodiment can increase fatigue resistance, which can be measured by an accelerated wear tester (AWT) of a supramolecular polymer valve under aortic conditions according to ISO 5840. ) Is expressed as the number of cycles until failure.

本発明は、超分子ポリマー(SP)から製造された電界紡糸メッシュを有することによって血栓形成性が非常に低下した心臓血管移植片に関する。好ましくは、血管移植片は、不織メッシュおよび/または大径繊維である。本発明はまた、電界紡糸を介してそのような移植片を製造する方法に関する。本発明はさらに、血管バイパス/再構築、または透析処置、および小径血管の他の障害の処置のための静脈アクセスの反復を可能にする人体への血管移植片の移植に関する。   The present invention relates to cardiovascular grafts with greatly reduced thrombogenicity by having an electrospun mesh made from a supramolecular polymer (SP). Preferably, the vascular graft is a non-woven mesh and / or large diameter fibers. The invention also relates to a method for producing such an implant via electrospinning. The present invention further relates to the implantation of a vascular graft into a human body that allows repeated venous access for vascular bypass / reconstruction, or dialysis procedures, and treatment of other disorders of small vessels.

心臓血管移植片の設計について、以下に定義するように、本発明者らは、SPから製造された血管移植片での予期しない血小板の挙動を本明細書で実証および説明した。PTFEなどの広く利用可能な「生体適合性」材料とは全く異なり、血小板の活性化と付着は、顕著な広がり、凝集、または糸状仮足の形成なしに観察された。このような結果は、血栓および/または狭窄が重要な問題となる小径移植片に理想的な材料であることを証明している。さらに、採用されたSP材料は生体吸収性であり、組織の浸潤と再成長が可能となる。これにより、長期の再構築、新生内膜形成、血管の狭窄を引き起こす継続的な炎症反応のリスクが大幅に軽減される。   For the design of cardiovascular grafts, we have demonstrated and described herein unexpected platelet behavior in vascular grafts made from SP, as defined below. In contrast to widely available "biocompatible" materials such as PTFE, platelet activation and adhesion was observed without significant spreading, aggregation, or filopodia formation. These results demonstrate that it is an ideal material for small diameter implants where thrombus and / or stenosis is a significant problem. Further, the SP material employed is bioabsorbable, allowing tissue infiltration and regrowth. This greatly reduces the risk of continued inflammatory response leading to long-term remodeling, neointima formation, and stenosis of blood vessels.

血栓形成作用を抑制するための心血管移植片の定義
血栓形成作用を低減するための心臓血管移植片は、柔らかいブロックと共有結合した硬いブロックを有する超分子化合物の繊維状ネットワークで作られた内壁を備える管状構造によって定義される。硬いブロックは、2−ウレイド−4[1H]−ピリミジノン(UPy)化合物を含む。繊維状ネットワークは、平均繊維径が1〜10μmの繊維を有する生体吸収性の電界紡糸不織繊維ネットワークである。管状構造は、2〜8mmの内径と、200〜900μmの壁厚を有する。
[ Definition of cardiovascular graft to suppress thrombus formation ]
Cardiovascular grafts for reducing the thrombogenic effect are defined by a tubular structure with an inner wall made of a fibrous network of supramolecular compounds having a hard block covalently bonded to a soft block. The hard block contains a 2-ureido-4 [1H] -pyrimidinone (UPy) compound. The fibrous network is a bioabsorbable electrospun nonwoven fiber network having fibers having an average fiber diameter of 1 to 10 μm. The tubular structure has an inner diameter of 2-8 mm and a wall thickness of 200-900 μm.

心臓血管移植片のバリエーションは、個別の、または該当する場合は任意の組み合わせでの、以下の構造的側面によって定められる。
・厚さが少なくとも20μmで、平均細孔径が5〜10μmの内壁。
・平均細孔径が5〜8μmで、平均有孔度が50〜80%の細孔を有する内壁。
・内径が3〜6mmで壁厚が200〜800μmの管状構造。
・内径が3〜8mmで壁厚が300〜900μmの管状構造。
・内径が5mm以下の管状構造。
・4〜8μmの、または4〜6μmの平均繊維径の繊維。
・生分解性ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ(オルト)エステル、ポリホスホエステル、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンフマレート、またはそこれらの任意の組み合わせを含む柔らかいブロック。
・500〜3000Daの分子量の柔らかいブロック。
・UPy化合物に対して1〜5の範囲、より好ましくは1.5〜3の範囲の鎖延長部を含む硬いブロック。
・移植片の内壁が疎水性であり、内壁の水接触角は110〜140度であること。
・心血管移植片が、冠動脈バイパス移植片であること。
・管状構造が、心血管移植片の崩壊を防ぐ耐性を提供するための編組構造、ポリマーストランド、化合物、またはこれらの組み合わせによって補強された外壁を有すること。
・心血管移植片が、血栓形成作用をさらに低減させる、αIIbβ3阻害剤をさらに含むこと。
・心血管移植片が、血栓形成作用をさらに低減させる、αIIbβ3阻害剤の投与と組み合わせとして提供されること。
Variations of a cardiovascular graft are defined by the following structural aspects, individually or, where applicable, in any combination.
An inner wall having a thickness of at least 20 μm and an average pore diameter of 5 to 10 μm.
An inner wall having pores having an average pore diameter of 5 to 8 μm and an average porosity of 50 to 80%.
A tubular structure with an inner diameter of 3-6 mm and a wall thickness of 200-800 μm.
A tubular structure with an inner diameter of 3-8 mm and a wall thickness of 300-900 μm.
-A tubular structure having an inner diameter of 5 mm or less.
-Fibers with an average fiber diameter of 4-8 [mu] m or 4-6 [mu] m.
A soft block containing biodegradable polyester, polyurethane, polycarbonate, poly (ortho) ester, polyphosphoester, polyanhydride, polyphosphazene, polyhydroxyalkanoate, polyvinyl alcohol, polypropylene fumarate, or any combination thereof .
-Soft block with a molecular weight of 500-3000 Da.
A hard block comprising a chain extension in the range of 1 to 5, more preferably 1.5 to 3, relative to the UPy compound.
-The inner wall of the graft is hydrophobic, and the water contact angle of the inner wall is 110 to 140 degrees.
-The cardiovascular graft is a coronary artery bypass graft.
The tubular structure has an outer wall reinforced with braided structures, polymer strands, compounds, or a combination thereof to provide resistance to prevent cardiovascular graft collapse.
The cardiovascular graft further comprises an αIIbβ3 inhibitor, which further reduces the thrombogenic effect.
The cardiovascular graft is provided in combination with the administration of an αIIbβ3 inhibitor, which further reduces the thrombogenic effect.

本明細書で言及される超分子ポリマー(SP)としては、ウレイド−ピリミジノン(UPy)四重水素結合モチーフおよびポリマー骨格、例えば生分解性ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ(オルトエステル)、ポリホスホエステル、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、およびポリプロピレンフマレートからなる群から選択されるポリマー骨格を含み得る。ポリエステルの例としては、ポリカプロラクトン、ポリ(L−ラクチド)、ポリ(DL−ラクチド)、ポリ(バレロラクトン)、ポリグリコリド、ポリジオキサノン、およびそれらのコポリエステルが挙げられる。ポリカーボネートの例としては、ポリ(トリメチレンカーボネート)、ポリ(ジメチルトリメチレンカーボネート)、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)が挙げられる。   Supramolecular polymers (SPs) referred to herein include ureido-pyrimidinone (UPy) quadruple hydrogen bonding motifs and polymer backbones such as biodegradable polyesters, polyurethanes, polycarbonates, poly (orthoesters), polyphosphoesters , Polyanhydrides, polyphosphazenes, polyhydroxyalkanoates, polyvinyl alcohols, and polypropylene fumarate. Examples of polyesters include polycaprolactone, poly (L-lactide), poly (DL-lactide), poly (valerolactone), polyglycolide, polydioxanone, and copolyesters thereof. Examples of polycarbonate include poly (trimethylene carbonate), poly (dimethyltrimethylene carbonate), and poly (hexamethylene carbonate).

同じ血小板の付着の低下が、特性を慎重に選択し、必要な表面特性を確保するために材料を処理した場合に代替の非超分子ポリマーとともに発生し得る。これらのポリマーとしては、生分解性または非生分解性のポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ(オルトエステル)、ポリホスホエステル、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンフマレート等が挙げられる。ポリエステルの例としては、ポリカプロラクトン、ポリ(L−ラクチド)、ポリ(DL−ラクチド)、ポリ(バレロラクトン)、ポリグリコリド、ポリジオキサノン、およびこれらのコポリエステル等が挙げられる。ポリカーボネートの例としては、ポリ(トリメチレンカーボネート)、ポリ(ジメチルトリメチレンカーボネート)、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)等が挙げられる。   The same reduction in platelet adhesion can occur with alternative non-supramolecular polymers when the material is carefully selected and the material is treated to ensure the required surface properties. These polymers include biodegradable or non-biodegradable polyesters, polyurethanes, polycarbonates, poly (orthoesters), polyphosphoesters, polyanhydrides, polyphosphazenes, polyhydroxyalkanoates, polyvinyl alcohol, polypropylene fumarate, etc. Is mentioned. Examples of polyesters include polycaprolactone, poly (L-lactide), poly (DL-lactide), poly (valerolactone), polyglycolide, polydioxanone, and copolyesters thereof. Examples of polycarbonate include poly (trimethylene carbonate), poly (dimethyltrimethylene carbonate), poly (hexamethylene carbonate) and the like.

さらに、移植片の管腔表面の形態は、血栓形成特性に重要な役割を果たす。ヒトの血液を用いて試験管内で行われた実験により、不織布メッシュの繊維径が重要であり、4〜6μmの大径繊維が小径繊維よりも好ましいことが明らかになった。   In addition, the morphology of the luminal surface of the implant plays an important role in the thrombogenic properties. Experiments performed in vitro using human blood have revealed that the fiber diameter of the nonwoven mesh is important and that large diameter fibers of 4-6 μm are preferred over small diameter fibers.

超分子ポリマーで作られた足場上の血小板凝集
さまざまな表面形態の電界紡糸SP材料のサンプルを、酸化インジウムスズ(ITO)でコーティングされたPETシートにコーティングした。これらのサンプルは、一定せん断率のフローセルを介して、トロンビンの活性化を阻害するために3.2%クエン酸塩を含むヒト血液に灌流にさらし、血小板の挙動を具体的に調査できるようにした。灌流の30分後、フローセルを取り外し、エタノール脱水を用いて材料の表面を固定し、走査型電子顕微鏡(SEM)で特性評価した。ネガティブコントロールは、サンプル被覆なしのPET−ITOシート上で実施され、有意な血小板付着を示さなかった。ポジティブコントロールは、コラーゲンでコーティングしたPET−ITO上で実施され、有意な血小板クラスター形成を示した。すべての実験は、複数の健康な献血者を対象に3回反復して行われた。
[ Platelet aggregation on scaffolds made of supramolecular polymers ]
Samples of electrospun SP material of various surface morphologies were coated on indium tin oxide (ITO) coated PET sheets. These samples were subjected to perfusion through a constant shear rate flow cell to human blood containing 3.2% citrate to inhibit thrombin activation so that the platelet behavior could be specifically investigated. did. Thirty minutes after perfusion, the flow cell was removed, the surface of the material was fixed using ethanol dehydration, and characterized by scanning electron microscopy (SEM). Negative controls were performed on PET-ITO sheets without sample coating and did not show significant platelet adhesion. Positive controls were performed on PET-ITO coated with collagen and showed significant platelet cluster formation. All experiments were performed in triplicate on multiple healthy blood donors.

電界紡糸SPメッシュは、市販のPTFE不織布材料と比較して、血小板活性の大幅な低下を示した。この効果は、直径の大きい繊維で最も明確であったが、PTFE不織布と同様の形態で、サブミクロン繊維でも広がりの減少は明らかであった。SP繊維および不織布PTFEへの血小板付着のSEM画像を高倍率(10,000倍)で示す。繊維への血小板の付着と活性化が明確に観察されるが、PTFE不織布と比較して、血小板の凝集と拡散は著しく低下している。すべての基体の低倍率(1,000倍)SEM画像も示されており、より広い領域での血小板の拡散と凝集の減少を示している。   The electrospun SP mesh showed a significant reduction in platelet activity as compared to a commercially available PTFE nonwoven material. This effect was most evident with larger diameter fibers, but with a similar morphology to the PTFE nonwoven fabric, a reduction in spread was also evident with submicron fibers. SEM images of platelet adhesion to SP fibers and non-woven PTFE are shown at high magnification (10,000 times). Although platelet adhesion and activation to the fibers are clearly observed, the aggregation and diffusion of platelets is significantly reduced compared to the PTFE nonwoven fabric. Low magnification (1,000 ×) SEM images of all substrates are also shown, showing reduced platelet spread and aggregation over a larger area.

UPyベースの電界紡糸繊維は、同様の形態の市販の生体適合性材料と比較して、ヒトの血液中の血小板の拡散と凝集の減少を示す。観察された血小板の挙動は通常とは異なり、組織の再構築を達成するための生体吸収性デバイスに非常に適合している。活性化された血小板コーティングの存在により、その後の再構築段階と再上皮化が誘発される。しかし、活性血小板層が存在すると、しばしば重篤な血栓形成反応をもたらし、合成材料で構成される小径導管の急速な閉塞をもたらす。従って、この実証された血小板反応は、生体吸収性基材上での新生組織の形成にとって理想的な状況を表しており、これは完全な非血栓形成性の生体表面をもたらすものと理論化されている。さらに、超分子ケミストリの性質により合成ポリマーの機械的特性にある程度の柔軟性がもたらされ、これにより、デバイスの特性の調整可能性が向上し、血液反応がさらに改善される。   UPy-based electrospun fibers exhibit reduced platelet diffusion and aggregation in human blood as compared to similar forms of commercially available biocompatible materials. The observed platelet behavior is unusual and is very compatible with bioabsorbable devices to achieve tissue remodeling. The presence of the activated platelet coating triggers a subsequent remodeling phase and re-epithelialization. However, the presence of an active platelet layer often results in a severe thrombogenic response, resulting in rapid occlusion of small diameter conduits composed of synthetic materials. Thus, this demonstrated platelet response represents an ideal situation for the formation of neoplasia on a bioabsorbable substrate, which was theorized to result in a completely non-thrombogenic biological surface. ing. In addition, the nature of the supramolecular chemistry provides some flexibility in the mechanical properties of the synthetic polymer, which increases the tunability of the device properties and further improves the blood response.

試験材料上の血液製剤の表面被覆率の定量化は、SEMで観察された表面の総有孔度の減少の分析に基づくものとした。ImageJ(商標)ソフトウェアを使用して分析を実施し、その段階の概要は図3A〜図3Cに記載されている。簡単に述べると、SEM画像は、切り抜きとコントラスト強調、およびバイナリ画像(黒または白のピクセルのみを含む画像)への変換によって作成される。このバイナリ画像を、ImageJ(商標)の「閾値」機能、イメージ内の黒ピクセルの総数をカウントする機能を用いて分析する。このプロセスは、血液灌流前のサンプル表面の3つの特徴的なSEM画像に対して行われ、血液灌流後の表面のSEM画像と有孔度の変化が報告される。図4は、表面上への灌流後のすべての材料サンプルにおける血液製剤による表面コーティングによる有孔度の減少を示している。   Quantification of the surface coverage of the blood product on the test material was based on an analysis of the decrease in total porosity of the surface observed by SEM. The analysis was performed using ImageJ ™ software, a summary of which steps are described in FIGS. 3A-3C. Briefly, SEM images are created by cropping and contrast enhancement and conversion to a binary image (an image containing only black or white pixels). The binary image is analyzed using ImageJ ™ 's “threshold” function, which counts the total number of black pixels in the image. This process is performed on three characteristic SEM images of the sample surface prior to blood perfusion, and the changes in porosity and SEM images of the surface after blood perfusion are reported. FIG. 4 shows the reduction in porosity by surface coating with blood products in all material samples after perfusion onto the surface.

トロンビン不活性化ヒト血液を使用した血流実験に加えて、全血を使用して静的実験を実施した。これらの実験では、健康なドナーからの血液を、試験材料のサンプルとともに96ウェルプレートに入れた。サンプルチャンバを振盪インキュベータで37℃で20分間インキュベートした後、ピペットで血液を取り出し、フローサイトメトリーで特性評価した。   In addition to blood flow experiments using thrombin inactivated human blood, static experiments were performed using whole blood. In these experiments, blood from a healthy donor was placed in a 96-well plate with a sample of the test material. After incubating the sample chamber in a shaking incubator at 37 ° C. for 20 minutes, blood was removed with a pipette and characterized by flow cytometry.

これらの実験では、電界紡糸SP材料とともにインキュベートした血液中の糖タンパク質αIIbβ3の場合の細胞接着は、不織布PTFEからの流出血液サンプルの場合と比較して予想外の50%の減少が示され、また他の接着糖タンパク質、P−セレクチンの接着低下は観察されなかった(図5)。   These experiments show an unexpected 50% decrease in cell adhesion for the glycoprotein αIIbβ3 in blood incubated with the electrospun SP material as compared to effluent blood samples from nonwoven PTFE, and No decrease in the adhesion of another adhesive glycoprotein, P-selectin, was observed (FIG. 5).

インテグリンαIIbβ3の不活性化による超分子ポリマーの繊維への血小板付着の非常に効果的な阻害
さまざまなサンプルでの全血実験のサイトメトリーから生じる結果に基づいて、電界紡糸SP繊維による血小板活性化および接着は、インテグリンαIIbβ3に強力にかつ特異的に依存するという仮定が得られた。
[ Very effective inhibition of platelet adhesion of supramolecular polymers to fibers by inactivation of integrin αIIbβ3 ]
Based on the results from cytometry of whole blood experiments on various samples, the assumption was made that platelet activation and adhesion by electrospun SP fibers was strongly and specifically dependent on integrin αIIbβ3.

付着のメカニズムを確認するために、αIIbβ3の阻害剤であるアブシキシマブ(ReoPro(商標))を、臨床的に適切な用量である10μg/mlのクエン酸入りの健康な血液に加えた。続けて、制御されたせん断速度フローセルを30分間使用して、繊維径4〜6μmの電界紡糸不織布SP材料のサンプル材料および不織布PTFEのサンプルに血液を灌流した。フロー後、走査型電子顕微鏡を使用してサンプルを固定し、かつ画像化し、血小板付着を直接的な可視化できるようにした。アブシキシマブ(ReoPro(商標))の添加により、対照と比較して血小板接着が大幅に減少した(図6)。さらに、その効果は、PTFE不織布繊維材料の場合と比較して大幅に誇張された。生理学的に適切な用量での臨床的に利用可能な単一の薬剤(ReoPro(商標))を用いて合成ポリマー材料(XP)への血小板の付着をほぼ完全な阻害する能力が得られることは、さまざまな血液接触用途に適用できる新発見であると考えられる。   To confirm the mechanism of adhesion, abciximab (ReoPro ™), an inhibitor of αIIbβ3, was added to healthy blood with 10 μg / ml citrate, a clinically relevant dose. Subsequently, using a controlled shear rate flow cell for 30 minutes, blood was perfused into a sample of electrospun nonwoven SP material and a sample of nonwoven PTFE having a fiber diameter of 4-6 μm. After flow, the samples were fixed and imaged using a scanning electron microscope so that platelet adhesion could be directly visualized. Addition of abciximab (ReoPro ™) significantly reduced platelet adhesion as compared to controls (FIG. 6). Furthermore, the effect was greatly exaggerated compared to the case of the PTFE nonwoven fiber material. The ability to use a single clinically available drug (ReoPro ™) at physiologically relevant doses to provide near complete inhibition of platelet adhesion to synthetic polymer material (XP) is obtained. This is a new discovery that can be applied to various blood contact applications.

上記のSEM画像からカウントした試験材料への吸収された血小板の数は、PTFE不織布の場合の78%(236から51)と比較して、アブシキシマブの追加後のSP電界紡糸材料で97%の減少(226から6)を示した。灌流後の糖タンパク質IIb/IIIaレベルに関する試験管内での血栓形成試験の上記データとともに、電界紡糸SP材料の血小板吸収阻害剤としてのアブシキシマブの明らかな特定の有効性に基づいて、糖タンパク質IIb/IIIaの阻害を標的とする作用メカニズムを有するあらゆる抗血小板化学療法薬が、SP電界紡糸材料に対して同様に誇張された効果を発揮することが提示されている。この拡張される効果のメカニズムは明確でないが、見かけの表面電荷密度の違いおよび/またはSP電界紡糸材料の関連する疎水性によってもたらされると仮定されている。表面電荷密度、または材料表面の単位面積あたりの電荷は、タンパク質の結合に影響することが知られている。この効果は、これらのタンパク質内の電荷分布が、異なった表面/同様に帯電した表面からの誘引効果/反発効果をそれぞれもたらすために発生する。さらに、かなりの程度の表面粗さを示す材料は、平坦な表面からのマイクロスケールの突起や、これらの表面のナノスケールの粗さや突起などの曲率領域で総電荷密度が増加するため、この効果をさらに誇張または悪化させる可能性がある。血小板活性化に対する表面電荷のこのような効果は、樹状突起の合成ポリマーに関する文献、Dobrovolskaiaら,2010(非特許文献1)で確立されている。   The number of platelets absorbed into the test material counted from the SEM image above was reduced by 97% in the SP electrospun material after addition of abciximab compared to 78% for the PTFE nonwoven fabric (236 to 51). (226 to 6). Based on the apparent specific efficacy of abciximab as a platelet absorption inhibitor of electrospun SP material, together with the above data of the in vitro thrombus formation test for glycoprotein IIb / IIIa levels after perfusion, glycoprotein IIb / IIIa It has been proposed that any antiplatelet chemotherapeutic agent that has a mechanism of action that targets the inhibition of ATP exerts similarly exaggerated effects on SP electrospun materials. The mechanism of this extended effect is not clear, but is hypothesized to be caused by differences in apparent surface charge density and / or the associated hydrophobicity of the SP electrospun material. It is known that surface charge density, or charge per unit area of a material surface, affects protein binding. This effect occurs because the charge distribution within these proteins results in attracting / repelling effects from different / likely charged surfaces, respectively. In addition, materials that exhibit a significant degree of surface roughness have the effect of increasing the total charge density in micro-scale protrusions from flat surfaces and in the curvature region of nano-scale roughness and protrusions on these surfaces. May be further exaggerated or exacerbated. Such effects of surface charge on platelet activation have been established in the literature on synthetic polymers of dendrites, Dobrovolskaya et al., 2010.

さらに、電界紡糸繊維およびポリマーコーティングにアブシキシマブなどの化学療法剤を含めることが知られている(特許文献1)。SP電界紡糸材料と糖タンパク質IIb/IIIa阻害剤、特にアブシキシマブとの間に明らかな特異的相互作用があるので、この方法により非常に効果的な抗血栓効果が実現され得る。生体吸収性の電界紡糸超分子構築物と、アブシキシマブまたは糖タンパク質IIb/IIIa阻害を標的とする他の化合物との組み合わせは、この組み合わせにより、冠動脈バイパス移植などの用途で、従来は不可能であった身体自身の組織の再生が可能となり得るので特に効果的であると予想される。そのような化学療法剤を含める他の方法も同様に可能であると考えられ、そのような方法としては、限定しないが、共有結合か、または繊維表面での吸収、不織布表面にコーティングされたキャリア材料に含められることで電界紡糸繊維材料への取り込みも含まれる。さらに別の可能な方法は、経口投与、静脈内投与またはその他の方法で化学療法剤を投与することである。この投与は、心臓血管移植片の移植前、移植中、または移植後に行うことができる。   Furthermore, it is known to include chemotherapeutic agents such as abciximab in electrospun fibers and polymer coatings (Patent Document 1). Due to the apparent specific interaction between the SP electrospun material and the glycoprotein IIb / IIIa inhibitors, especially abciximab, a very effective antithrombotic effect can be achieved by this method. The combination of a bioabsorbable electrospun supramolecular construct with abciximab or other compounds targeting glycoprotein IIb / IIIa inhibition has heretofore been impossible in applications such as coronary artery bypass grafting. It is expected to be particularly effective as it may allow the body to regenerate its own tissue. It is contemplated that other methods of including such chemotherapeutic agents are possible as well, including, but not limited to, covalently bound or absorbed on fiber surfaces, carriers coated on nonwoven surfaces. Inclusion in the material also includes incorporation into the electrospun fiber material. Yet another possible way is to administer the chemotherapeutic agent orally, intravenously or otherwise. This administration can be performed before, during, or after the implantation of the cardiovascular graft.

大型動物モデルにおける電界紡糸超分子ポリマー(SP)材料の小径移植片の血栓閉塞における血小板の役割
電界紡糸SP材料の小径移植片の生体内の血栓閉塞における血小板の役割を実証するため、血小板の抑制を目的としたさまざまな投薬戦略をもって、ヒツジモデルに冠動脈バイパス移植片として4mm移植片を移植した。比較的低い流量(一般に<120mL/分)と、湾曲した移植片経路と、小さい直径との組み合わせが、合成移植片の最悪のシナリオを示すと予想され、これにより生体内での抗血小板治療の有効性を否定的に評価することが可能となる。
[ Role of platelets in thrombus occlusion of small diameter grafts of electrospun supramolecular polymer (SP) material in large animal models ]
To demonstrate the role of platelets in in vivo thrombus occlusion of small diameter electrospun SP material grafts, a 4 mm graft was implanted as a coronary artery bypass graft into a sheep model with various dosing strategies aimed at platelet suppression . The combination of relatively low flow rates (typically <120 mL / min), curved implant pathways, and small diameters are expected to represent the worst-case scenario for synthetic implants, thereby making antiplatelet therapy in vivo ineffective. Effectiveness can be evaluated negatively.

手術の前に、ヘパリン、アスピリン(商標)およびプラビックス(商標)の組み合わせを動物に投薬した。ヘパリンはトロンビンの発生による凝固経路の確立された阻害剤であるため、観察されたすべての凝固反応は血小板の発生によるものとみなすことができる。アスピリンとプラビックスは両方とも二次血小板活性化に作用するが、これは活性化血小板がさらに循環する血小板を活性化する能力である。プラビックスはより強力な薬剤である。移植片は、外植、固定、および組織学およびSEMを介した特性化の前に4時間移植された。図7に見られるように、血小板抑制処置の増加により、移植片の不織布表面での血栓形成が大幅に減少した。これらの結果は、血小板の活性化と凝集が生体内の血栓形成の主要なメカニズムであることを示している。   Prior to surgery, animals were dosed with a combination of heparin, Aspirin ™ and Plavix ™. Since heparin is an established inhibitor of the coagulation pathway by thrombin generation, all observed coagulation reactions can be attributed to platelet generation. Aspirin and Plavix both affect secondary platelet activation, which is the ability of activated platelets to activate additional circulating platelets. Plavix is a more powerful drug. Implants were implanted for 4 hours prior to explantation, fixation, and histology and characterization via SEM. As can be seen in FIG. 7, the increased number of platelet suppression treatments significantly reduced thrombus formation on the nonwoven surface of the implant. These results indicate that platelet activation and aggregation are the primary mechanisms of thrombus formation in vivo.

大型動物モデルにおけるSP電界紡糸材料の小径移植片の長期の血栓応答
SP電界紡糸材料の6および7mm移植片を含む小径移植片をヒツジモデルの頸動脈介在物として(それぞれn=4およびn=2)移植し、小径移植片の長期血栓形成反応を実証する。移植直後に血管造影と超音波検査により、そしてその後0日目、7日目、14日目、21日目、28日目、およびその後は1か月に1回の超音波検査により移植片の開通性を評価した。移植片の近位部、遠位部、および中間部を、この期間の内腔直径の変化について評価した。試験動物の半分を6ヶ月時点で屠殺し、肉眼的組織学的特性化のために移植片を外植し、残りの動物は12ヶ月で屠殺し外植する計画とした。
[ Long-term thrombotic response of small diameter implants of SP electrospun material in large animal models ]
Small diameter implants, including 6 and 7 mm implants of SP electrospun material, are implanted as carotid inclusions in a sheep model (n = 4 and n = 2, respectively) to demonstrate the long term thrombogenic response of the small diameter implant. Implants were obtained by angiography and ultrasonography immediately after transplantation, and then on days 0, 7, 14, 21, 21 and 28, and then monthly. The patency was evaluated. The proximal, distal, and middle portions of the implant were evaluated for changes in lumen diameter during this time. Half of the test animals were sacrificed at 6 months, explants were explanted for gross histological characterization, and the remaining animals were scheduled to be sacrificed and explanted at 12 months.

動物は、手術時に開始して、1日2回90日間にわたって0.4mLの「Lovenox(登録商標)」エノキサパリン(商標)(低分子量ヘパリン)を投薬し、かつ屠殺まで1日1回、125mgのアスピリン(商標)を投薬した。   Animals were dosed twice daily for 90 days starting at the time of surgery with 0.4 mL of Lovenox® enoxaparin ™ (low molecular weight heparin) and 125 mg once daily until sacrifice. Aspirin ™ was dosed.

図8に見られるように、血管造影は、6ヶ月の時点で外植前に移植片の良好な開通性を示した。図9は、試験過程にデータをとった遠位吻合(血栓性閉塞が最も起こりやすい)の直径を示す。   As seen in FIG. 8, angiography showed good patency of the graft before explant at 6 months. FIG. 9 shows the diameter of the distal anastomosis (where thrombotic occlusions are most likely to occur) for which data was taken during the course of the study.

超分子ポリマーの製造方法
例示的な一実施形態では、超分子ポリマーは、2017年12月28日出願の米国特許米国仮出願第62/611431号に記載されているレシピの1つを使用して作成することができ、当該米国特許出願は、本願が出願する優先権の基礎出願であり、その全内容は、参照により本明細書の一部とする。
[ Method for producing supramolecular polymer ]
In one exemplary embodiment, the supramolecular polymer can be made using one of the recipes described in U.S. Provisional Application No. 62/611431, filed December 28, 2017, The U.S. patent application is a priority application filed by the present application, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.

これらのレシピによれば、超分子化合物は、柔らかいブロックと共有結合した硬いブロックとして定義される。硬いブロックはUPy部分をベースとしている。柔らかいブロックは、超分子化合物の骨格である。特にポリカプロラクトンと比較して、本発明の意図および目的に対して驚くほどの有利な効果を示したため、ポリカーボネート(PC)を使用した。   According to these recipes, supramolecular compounds are defined as hard blocks covalently bonded to soft blocks. The hard block is based on the UPy part. The soft block is the skeleton of the supramolecular compound. Polycarbonate (PC) was used because it showed a surprisingly advantageous effect on the intent and purpose of the present invention, especially as compared to polycaprolactone.

柔らかいブロックと硬いブロックの比率は、材料特性に影響する。ここでは、硬いブロックセクション内の構成成分の比率が耐久性などの特性に大きな影響を与えることを説明する。ここでは、硬いブロック内の当該比率と、機械的特性(耐久性)を向上させる柔らかいブロックの形成に使用されるポリマーの長さの特定の組み合わせを説明する。硬いブロック内の2−ウレイド−4[1H]−ピリミジノン化合物(UPy化合物)と鎖延長部との比率(R)は、UPy化合物に対して鎖延長部が1.5〜3の範囲である。   The ratio of soft blocks to hard blocks affects material properties. Here, it will be described that the ratio of the constituent components in the hard block section has a great effect on characteristics such as durability. Here, a specific combination of the ratio in the hard block and the length of the polymer used to form the soft block that improves the mechanical properties (durability) is described. The ratio (R) between the 2-ureido-4 [1H] -pyrimidinone compound (UPy compound) and the chain extension in the hard block is such that the chain extension is 1.5 to 3 with respect to the UPy compound.

[PCLポリマー−XP1]
分子量800g/mol(30.0g、37.5mmol、真空下で乾燥)のテレケリックヒドロキシ末端ポリカプロラクトン、1,6−ヘキサンジオール(4.4g、37mmol)、およびUPy−モノマー(6.3g、37mmol)は80℃で乾燥DMSO(105mL)に溶解した。この反応混合物に、ヘキサメチレンジイソシアネート(18.8g、111.5mmol)を攪拌しながら添加し、続いて1滴のスズオクトエート(tin dioctoate)を添加した。この反応混合物を80℃で一晩撹拌した。翌日、反応混合物を25℃に冷却し、水に混合物を沈殿させるために追加のDMSOを加えることにより粘度を下げた。ポリマーを白色の弾性固体として収集し、クロロホルム/メタノール(7/3v/v)に再溶解し、過剰のメタノールで再沈殿させた。これにより、50℃の真空下で乾燥した後、透明な弾性固体が得られた。SEC(THF、PS−標準):Mn=13kg/mol、D=1.6。国際公開第2014/185779号(特許文献2)も参照。
[PCL polymer-XP1]
Telechelic hydroxy-terminated polycaprolactone with a molecular weight of 800 g / mol (30.0 g, 37.5 mmol, dried under vacuum), 1,6-hexanediol (4.4 g, 37 mmol), and UPy-monomer (6.3 g, 37 mmol) ) Was dissolved in dry DMSO (105 mL) at 80 ° C. To this reaction mixture was added hexamethylene diisocyanate (18.8 g, 111.5 mmol) with stirring, followed by one drop of tin dioctoate. The reaction mixture was stirred at 80 C overnight. The next day, the reaction mixture was cooled to 25 ° C. and the viscosity was reduced by adding additional DMSO to precipitate the mixture in water. The polymer was collected as a white elastic solid, redissolved in chloroform / methanol (7/3 v / v) and reprecipitated with excess methanol. This resulted in a transparent elastic solid after drying under vacuum at 50 ° C. SEC (THF, PS-standard): Mn = 13 kg / mol, D = 1.6. See also WO 2014/185779 (Patent Document 2).

PCポリマー
分子量が500〜3000g/mlのポリカーボネートで作られたポリマーは、XP1と同様の方法で合成された。ポリカーボネートの長さと構成成分間の望ましい比率に応じて変更がなされた。モル比は次のように表現できる。A(ポリカーボネート)は1に固定される。B(鎖延長部)は0〜3の間で変えられ、D(Upy)は0.3〜2の間で変えられ、Cは、AとBとDの合計モル量の0.8〜1.2倍に常に等しくなる。モル比B/DはRと表記されている。表1は、前述の指示に従って得られた超分子ポリマーの例(全てを網羅していない)のリストを提示している。
[ PC polymer ]
Polymers made of polycarbonate with a molecular weight of 500-3000 g / ml were synthesized in a manner similar to XP1. Changes were made depending on the length of the polycarbonate and the desired ratio between the components. The molar ratio can be expressed as: A (polycarbonate) is fixed at 1. B (chain extension) is varied between 0-3, D (Upy) is varied between 0.3-2, and C is 0.8-1 of the total molar amount of A, B and D. .2 always equal. The molar ratio B / D is denoted by R. Table 1 provides a list of examples (not all inclusive) of supramolecular polymers obtained according to the above instructions.

表1 材料のリスト
Table 1 List of materials

例えば、耐久性に影響を与える可能性がある機能は、足場内の繊維の整列である。好ましい繊維の整列は、管状インプラントの場合、軸が血流の方向であるインプラントの仮想的な軸の周りの円周方向である。図11から、整列により耐疲労性を増加させられることが明確にわかる。好ましい繊維方向と好ましい繊維方向に垂直な線との間の線形弾性剛性比として定義される整列は、最大8:1まで変化した。図11は、電界紡糸超分子ポリマー心臓弁における整列の比較に基づいているが、同じ原理が心臓血管移植片に適用されると考えられる。   For example, a feature that can affect durability is the alignment of the fibers in the scaffold. The preferred fiber alignment is in the case of a tubular implant, circumferentially around the virtual axis of the implant, the axis of which is the direction of blood flow. FIG. 11 clearly shows that the fatigue resistance can be increased by the alignment. The alignment, defined as the linear elastic stiffness ratio between the preferred fiber direction and a line perpendicular to the preferred fiber direction, varied up to 8: 1. FIG. 11 is based on a comparison of alignment in electrospun supramolecular polymer heart valves, but it is believed that the same principles apply to cardiovascular grafts.

補足情報
1.範囲(耐久性を中心に)
・モル比Rは、0〜3の範囲で変化した。1.5を超えるモル比で増強された/最適な耐疲労性が得られた。
・PCの長さは500〜3000g/molで変化した。PCの長さが1000の場合、増強された/最良の耐疲労性が得られた。
・鎖延長部の質量比は0〜15で変化した。高HD比(9w%以上)で増強された/最良の耐疲労性が得られた。
[ Supplementary information ]
[ 1. Range (mainly durability) ]
-The molar ratio R changed in the range of 0-3. Enhanced / optimal fatigue resistance was obtained at molar ratios above 1.5.
-The length of the PC varied from 500 to 3000 g / mol. When the PC length was 1000, enhanced / best fatigue resistance was obtained.
-The mass ratio of the chain extension changed from 0 to 15. Enhanced / best fatigue resistance was obtained at high HD ratios (> 9 w%).

2.足場構造
・[厚さ]は、数μmからmmの間で変えることができるが、好ましい厚さは200〜800μm、さらに好ましくは250〜550μmである(平均300〜500μmが良い結果をもたらす)。
・[繊維径]は、1μm〜20μmの広い範囲で得られる。好ましくは、3〜15μmの範囲で、さらに好ましくは4〜10μmの範囲で実施する。
・[繊維の整列]は、特に電界紡糸がガイドされていない場合に耐久性を高める別のパラメーターであり、ランダム分布から1:2(円周方向:軸方向)の組織化(軸方向の剛性は周方向の剛性の2倍を意味する)をもたらす。繊維は、無限大:1〜1:2の比率で整列できる。耐久性が大幅に向上するため、2:1〜8:1の比率で実施することが望ましい。
・[細孔径]:マトリックス材料は、直径が1〜300μm、好ましくは5〜100μmの細孔を含む。
・[有孔度]:マトリックス材料は繊維ネットワークを構成し、有孔度は50%〜80%である。
[ 2. Scaffold structure ]
[ Thickness ] can vary between a few μm and mm, but the preferred thickness is 200-800 μm, more preferably 250-550 μm (an average of 300-500 μm gives good results).
[ Fiber diameter ] can be obtained in a wide range of 1 μm to 20 μm. Preferably, it is carried out in the range of 3 to 15 μm, more preferably in the range of 4 to 10 μm.
[ Fiber Alignment ] is another parameter that enhances durability, especially when electrospinning is not guided, and has a random distribution of 1: 2 (circumferential: axial) organization (axial stiffness) Means twice the circumferential stiffness). The fibers can be arranged in a ratio of infinity: 1-1: 2. In order to greatly improve the durability, it is desirable to carry out at a ratio of 2: 1 to 8: 1.
-[Pore size ]: The matrix material contains pores having a diameter of 1 to 300 µm, preferably 5 to 100 µm.
[ Porosity ]: The matrix material constitutes a fiber network, and the porosity is 50% to 80%.

心血管移植片の作製方法
心臓血管移植片を作製するための例示的な一実施形態では、例えば以下のレシピの1つで得られる超分子ポリマー(SP)材料を、クロロホルムとヘキサフルオロイソプロパノールの溶媒混合物に11.5重量%の濃度に溶解する。この溶液は、シリンジポンプを介して、5〜10kVの電圧に維持された平滑末端のステンレス鋼ニードルに供給され、静電駆動のホイップジェットが生成される。このジェットは、1〜4kVの負の電圧に帯電した円筒形のコレクターに引き付けられ、非常に多孔性の高い繊維性不織布コーティングが形成される。厚さ0.5mmの電界紡糸ポリマー材料を堆積させた後、先端が柔らかいスパチュラで分離することによりコレクターデバイスからの除去がなされ、壁厚が0.5mmの電界紡糸チューブ状移植片が得られる。
[ Method for preparing cardiovascular graft ]
In one exemplary embodiment for making a cardiovascular graft, a supramolecular polymer (SP) material obtained, for example, from one of the following recipes is added to a solvent mixture of chloroform and hexafluoroisopropanol at 11.5% by weight. Dissolve to a concentration of This solution is supplied via syringe pump to a blunt-ended stainless steel needle maintained at a voltage of 5-10 kV to produce an electrostatically driven whip jet. The jet is attracted to a cylindrical collector charged to a negative voltage of 1-4 kV, forming a very porous fibrous nonwoven coating. After depositing a 0.5 mm thick electrospun polymer material, removal from the collector device is accomplished by separation with a soft-tipped spatula, resulting in a 0.5 mm wall thickness electrospun tubular implant.

結論
本願に記載のデータは、血小板の活性化、付着および拡散に対する本発明の心臓血管移植片の予期しない効果を実証している。既知の生体適合性合成ポリマーと比較した場合の、心臓血管移植片での血小板の発生による血栓形成について定量化可能な減少が実証されている(例:図4:、電界紡糸SP材料で27%の有孔度減少、PTFEで59%の有孔度減少)。さらに、特異な細胞接着タンパク質糖タンパク質IIb/IIIaへのこれまで未知で予期せぬ依存性が示されている。この予期しない相互作用は、SPの電界紡糸繊維の表面電荷の結果に基づくものと仮定される。特定の糖タンパク質に対する血小板接着のこの依存性により、細胞接着分子に対してより広範な阻害を必要とするPTFEなどの既知の生体適合性合成ポリマーとは対照的に、単一の化学療法剤によって血小板の発生による血栓症に強い影響を与えること可能となる。部位特異的かつ非常に効果的な血小板阻害を提供するためのSP材料の電界紡糸繊維によるそのような化学療法剤の組み込みまたは表面吸収について、さらなる調査を行うことが提案されている。
[ Conclusion ]
The data described herein demonstrate the unexpected effects of the cardiovascular grafts of the present invention on platelet activation, adhesion and diffusion. A quantifiable reduction in thrombus formation due to platelet development in cardiovascular grafts has been demonstrated when compared to known biocompatible synthetic polymers (eg, FIG. 4: 27% with electrospun SP material). Porosity reduction, PTFE porosity reduction of 59%). Furthermore, a previously unknown and unexpected dependence on the specific cell adhesion protein glycoprotein IIb / IIIa has been shown. This unexpected interaction is assumed to be based on the result of the surface charge of the electrospun fibers of SP. This dependence of platelet adhesion on specific glycoproteins allows for a single chemotherapeutic agent to contrast with known biocompatible synthetic polymers such as PTFE that require more extensive inhibition of cell adhesion molecules. It is possible to strongly influence thrombosis due to the generation of platelets. It is proposed to conduct further investigations on the incorporation or surface absorption of such chemotherapeutic agents by electrospun fibers of SP material to provide site-specific and very effective platelet inhibition.

Claims (17)

血栓形成作用を低減するための心血管移植片であって、
柔らかいブロックと共有結合した硬いブロックを有する超分子化合物の繊維状ネットワークで作られた内壁を備える管状構造を含み、
前記硬いブロックは、2−ウレイド−4[1H]−ピリミジノン(UPy)化合物を含み、
前記繊維状ネットワークは、平均繊維径が1〜10μmの繊維を有する生体吸収性の電界紡糸不織繊維ネットワークであり、
前記管状構造は、2〜8mmの内径と、200〜900μmの壁厚を有することを特徴とする心血管移植片。
A cardiovascular graft for reducing a thrombus formation effect,
A tubular structure with an inner wall made of a fibrous network of supramolecular compounds having a hard block covalently bonded to a soft block,
The hard block comprises a 2-ureido-4 [1H] -pyrimidinone (UPy) compound,
The fibrous network is a bioabsorbable electrospun nonwoven fiber network having fibers having an average fiber diameter of 1 to 10 μm,
The cardiovascular graft, wherein the tubular structure has an inner diameter of 2 to 8 mm and a wall thickness of 200 to 900 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記内壁は少なくとも20μmの厚さを有し、
前記内壁は細孔を有し、前記細孔の平均細孔径は5〜10μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
Said inner wall has a thickness of at least 20 μm,
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein the inner wall has pores, and the pores have an average pore diameter of 5 to 10 m.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記内壁は細孔を有し、前記内壁の平均有孔度が50〜80%であり、前記細孔の平均細孔径は5〜8μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the inner wall has pores, the average porosity of the inner wall is 50 to 80%, and the average pore diameter of the pores is 5 to 8 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記管状構造の内径は3〜6mmで、前記管状構造の壁厚は200〜800μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the inner diameter of the tubular structure is 3 to 6 mm, and the wall thickness of the tubular structure is 200 to 800 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記管状構造の内径は4〜8mmで、前記管状構造の壁厚は300〜900μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
The inner diameter of the tubular structure is 4 to 8 mm, and the wall thickness of the tubular structure is 300 to 900 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記管状構造の内径は5mm以下であることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the inner diameter of the tubular structure is 5 mm or less.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記繊維の平均繊維径が、4〜8μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the fibers have an average fiber diameter of 4 to 8 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記繊維の平均繊維径が、4〜6μmであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the fibers have an average fiber diameter of 4 to 6 μm.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記柔らかいブロックは、生分解性ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ(オルト)エステル、ポリホスホエステル、ポリ無水物、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリビニルアルコール、ポリプロピレンフマレート、またはそこれらの任意の組み合わせを含むことを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
The soft block may be a biodegradable polyester, polyurethane, polycarbonate, poly (ortho) ester, polyphosphoester, polyanhydride, polyphosphazene, polyhydroxyalkanoate, polyvinyl alcohol, polypropylene fumarate, or any combination thereof. A cardiovascular graft, comprising:
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記柔らかいブロックの分子量の範囲は、500〜3000Daであることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein the soft block has a molecular weight ranging from 500 to 3000 Da.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記硬いブロックは、前記UPy化合物に対して1〜5の範囲、より好ましくは1.5〜3の範囲の鎖延長部を含むことを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the rigid block comprises a chain extension in the range of 1 to 5, more preferably 1.5 to 3, relative to the UPy compound.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記内壁は疎水性であり、前記内壁の水接触角は110〜140度であることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
The inner wall is hydrophobic, and a water contact angle of the inner wall is 110 to 140 degrees.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
冠動脈バイパス移植片であることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, which is a coronary artery bypass graft.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
透析アクセスのための動静脈移植片であることを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, which is an arteriovenous graft for dialysis access.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
前記管状構造は、前記心血管移植片の崩壊を防ぐ耐性を提供するための編組構造、ポリマーストランド、化合物、またはこれらの組み合わせによって補強された外壁を有することを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, wherein the tubular structure has an outer wall reinforced with a braided structure, a polymer strand, a compound, or a combination thereof to provide resistance to preventing the cardiovascular graft from collapsing.
請求項1に記載の心血管移植片であって、
αIIbβ3阻害剤をさらに含むことを特徴とする心血管移植片。
The cardiovascular graft according to claim 1, wherein
A cardiovascular graft, further comprising an αIIbβ3 inhibitor.
請求項1〜16のいずれか1項に記載の心血管移植片を移植する方法であって、
前記心血管移植片の移植は、αIIbβ3阻害剤の投与と組み合わせて行われることを特徴とする方法。
A method for transplanting a cardiovascular graft according to any one of claims 1 to 16,
The method, wherein the transplantation of the cardiovascular graft is performed in combination with administration of an αIIbβ3 inhibitor.
JP2019546371A 2017-03-31 2018-04-03 Cardiovascular graft Active JP6972152B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021175279A JP7222049B2 (en) 2017-03-31 2021-10-27 cardiovascular graft

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762479554P 2017-03-31 2017-03-31
US62/479,554 2017-03-31
US201762611431P 2017-12-28 2017-12-28
US62/611,431 2017-12-28
PCT/EP2018/058462 WO2018178394A1 (en) 2017-03-31 2018-04-03 Inhibition of platelet absorption

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021175279A Division JP7222049B2 (en) 2017-03-31 2021-10-27 cardiovascular graft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020510472A true JP2020510472A (en) 2020-04-09
JP6972152B2 JP6972152B2 (en) 2021-11-24

Family

ID=61911580

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019546371A Active JP6972152B2 (en) 2017-03-31 2018-04-03 Cardiovascular graft
JP2021175279A Active JP7222049B2 (en) 2017-03-31 2021-10-27 cardiovascular graft

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021175279A Active JP7222049B2 (en) 2017-03-31 2021-10-27 cardiovascular graft

Country Status (6)

Country Link
US (3) US20180325646A1 (en)
EP (1) EP3600467B1 (en)
JP (2) JP6972152B2 (en)
CN (1) CN110520166A (en)
ES (1) ES2891974T3 (en)
WO (1) WO2018178394A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3600467B1 (en) * 2017-03-31 2021-08-25 Xeltis AG Inhibition of platelet absorption
US10478311B2 (en) * 2017-08-14 2019-11-19 Globus Medical, Inc. Medical devices including titanium surface treatment
US10953139B2 (en) * 2017-12-28 2021-03-23 Xeltis Ag Electro-spun cardiovascular implant
EP3890793A1 (en) * 2018-12-05 2021-10-13 Xeltis AG Electrospun suture ring
IT201900000981A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Giancarlo Salsano ENDOVASCULAR DEVICE FOR DYSFUNCTIONAL FISTULAS
CN111303348A (en) * 2020-01-22 2020-06-19 广东工业大学 Photocuring waterborne polyurethane emulsion and preparation method and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020019402A1 (en) * 1999-12-14 2002-02-14 Celia Dominguez Integrin inhibitors and their methods of use
US20030044418A1 (en) * 2001-05-11 2003-03-06 Stacey Davis Method and compositions for inhibiting thrombin-induced coagulation
US20150017392A1 (en) * 2012-01-31 2015-01-15 3Innovative Properties Company Reflective films, articles and methods of making the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1877113B1 (en) * 2005-05-04 2011-11-09 SupraPolix B.V. Modular bioresorbable or biomedical, biologically active supramolecular materials
US20100280594A1 (en) * 2009-05-01 2010-11-04 Medi-Solve, Llc Antithrombotic Neurovascular Device Containing a Glycoprotein IIB/IIIA Receptor Inhibitor for The Treatment of Brain Aneurysms and/or Acute Ischemic Stroke, and Methods Related Thereto
TWI641396B (en) * 2011-09-23 2018-11-21 Bvw控股公司 Medical copolymer
NL2009145C2 (en) * 2012-07-06 2014-01-07 Xeltis B V Implant.
EP2997076B1 (en) 2013-05-14 2022-03-16 SupraPolix B.V. Supramolecular biodegradable polymer
WO2016120456A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Technische Universiteit Eindhoven Supramolecular polymer blend
ES2913723T3 (en) * 2015-10-01 2022-06-06 Xeltis Ag Methods of coating and lamination of endoluminal prostheses by electrospinning
EP3600467B1 (en) * 2017-03-31 2021-08-25 Xeltis AG Inhibition of platelet absorption
US10953139B2 (en) * 2017-12-28 2021-03-23 Xeltis Ag Electro-spun cardiovascular implant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020019402A1 (en) * 1999-12-14 2002-02-14 Celia Dominguez Integrin inhibitors and their methods of use
US20030044418A1 (en) * 2001-05-11 2003-03-06 Stacey Davis Method and compositions for inhibiting thrombin-induced coagulation
US20150017392A1 (en) * 2012-01-31 2015-01-15 3Innovative Properties Company Reflective films, articles and methods of making the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF THROMBOSIS AND THROMBOLYSIS, vol. 10, no. 2, JPN6021016908, 2000, pages 189 - 196, ISSN: 0004500729 *
JOURNAL OF THROMBOSIS AND THROMBOLYSIS, vol. 15, no. 3, JPN6021016906, 2003, pages 165 - 169, ISSN: 0004500727 *
MACROMOLECULAR BIOSCIENCE, vol. 16, JPN6020034932, 2016, pages 350 - 362, ISSN: 0004613392 *
THROMBOSIS RESEARCH, vol. Vol.112,No.1-2, JPN6021016907, 2003, pages 99 - 104, ISSN: 0004500728 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20210177567A1 (en) 2021-06-17
US20180325646A1 (en) 2018-11-15
EP3600467A1 (en) 2020-02-05
JP6972152B2 (en) 2021-11-24
CN110520166A (en) 2019-11-29
ES2891974T3 (en) 2022-02-01
WO2018178394A1 (en) 2018-10-04
US11980535B2 (en) 2024-05-14
US20240245498A1 (en) 2024-07-25
JP2022017400A (en) 2022-01-25
EP3600467B1 (en) 2021-08-25
JP7222049B2 (en) 2023-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7222049B2 (en) cardiovascular graft
US11850141B2 (en) Bioerodible wraps and uses therefor
Mrówczyński et al. Porcine carotid artery replacement with biodegradable electrospun poly-e-caprolactone vascular prosthesis
US9237945B2 (en) Bioerodible wraps and uses therefor
US20130150947A1 (en) Scaffold system to repair cardiovascular conditions
JP2015532845A (en) New scaffold for cardiac repair patches
Del Gaudio et al. Evaluation of electrospun bioresorbable scaffolds for tissue-engineered urinary bladder augmentation
US10987501B2 (en) Cell impregnated sleeve for paracrine and other factor production
EP2405952B1 (en) Scaffolds
US8496714B2 (en) Base material for revascularization
Duan et al. Antistricture Ureteral Stents with a Braided Composite Structure and Surface Modification with Antistenosis Drugs
Wang et al. pH-responsive, self-sculptured Mg/PLGA composite microfibers for accelerated revascularization and soft tissue regeneration
Smoot Functionalization and characterization of silk based gel-spun vascular grafts
Malhotra Improving Matters of the Heart: The Use of Select Pharmaceutical Polymers in Cardiovascular Intervention

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200915

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6972152

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350